对频率进行1.5分频以产生正交信号制造技术

本发明专利技术公开了一种用于对频率进行1.5分频以产生正交信号的装置。该装置包括分频器，该分频器接收具有第一频率和两个相的差分输入信号，并且创建处于第二频率的六相信号。第二频率是第一频率的3分频。该装置还包括精确相旋转电路系统，该精确相旋转电路系统接收六相信号并产生八相信号。该装置还包括倍频器，该倍频器接收八相信号并产生正交信号。该正交信号具有第三频率，第三频率是第一频率的1.5分频。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对频率进行1.5分频以产生正交信号根据35U.S.C.§ 119的优先权要求本专利申请要求于2011年11月28日提交、且被转让给本申请受让人并因而明确援引纳入于此的题为“A novel divide-by-1.5circuit (新颖的1.5分频电路)”的临时申请N0.61/563，958的优先权。
本公开一般涉及频率合成领域。更具体而言，所公开的配置涉及对频率进行1.5分频以产生正交信号。直量电子设备(蜂窝电话、无线调制解调器、计算机、数字音乐播放器、全球定位系统单元、个人数字助理、游戏设备等)已成为日常生活的一部分。小型计算设备如今被放置在从汽车到住房用锁等各种事物中。在过去的几年里电子设备的复杂度有了急剧的上升。例如，许多电子设备具有一个或多个帮助控制该设备的处理器、以及支持该处理器及该设备的其他部件的数个 数字电路。无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、视频、数据等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够支持多个无线通信设备与一个或多个基站的同时通信的多址系统。移动设备可包括在操作期间使用的各式各样的电路。举例而言，振荡器可被用来对跨移动设备内的电路板或集成电路的各种电路进行同步。此外，移动设备内的不同电路可使用不同频率来操作。因此，可通过对频率进行1.5分频以产生正交信号来实现益处。
技术实现思路
公开了一种用于对频率进行1.5分频以产生正交信号的装置。该装置包括分频器，该分频器接收具有第一频率和两个相的差分输入信号，并且创建处于第二频率的六相信号。第二频率是第一频率的3分频。该装置还包括精确相旋转电路系统，该精确相旋转电路系统接收六相信号并产生八相信号。该装置还包括倍频器，该倍频器接收八相信号并产生正交信号。该正交信号具有第三频率，第三频率是第一频率的1.5分频。精确相旋转电路系统可包括一个或多个延迟单元，这些延迟单元各自旋转六相信号中的一个或多个相。每个延迟单元可将六相信号中的一个或多个相旋转15度、30度或45度。所执行的旋转的量可以基于至每个延迟单元的控制信号。该控制信号可以由反馈环路来确定。具有高值的控制信号与具有低值的控制信号相比可以产生更少延迟。每个反馈环路可包括一个或多个逻辑与门、电阻器和电容器。电阻器和电容器可以充当用于逻辑与门的输出的低通滤波器。相旋转电路系统可包括六个延迟单元，这些延迟单元各自对六相信号中的不同相进行旋转。在一种配置中，每个延迟单元包括串联配置的P沟道晶体管、η沟道晶体管和η沟道负反馈晶体管。在负反馈晶体管的栅极处接收的控制信号可以确定用于在P沟道晶体管和η沟道晶体管的栅极处接收的输入信号的延迟量。P沟道晶体管和η沟道晶体管的漏极可以耦合到延迟单元的输出。η沟道晶体管的源极可以耦合到负反馈晶体管的漏极。负反馈晶体管的源极可以耦合到地。P沟道晶体管的源极可以耦合到直流参考电压。还公开了一种用于对频率进行1.5分频以产生正交信号的方法。接收具有第一频率的差分信号。基于该差分信号创建处于第二频率的六相信号，其中第二频率是第一频率的3分频。将六相信号转换成处于第二频率的八相信号。将八相信号转换成处于第三频率的正交信号，其中第三频率是第一频率的1.5分频。还公开了一种用于对频率进行1.5分频以产生正交信号的设备。该设备包括用于接收具有第一频率的差分信号的装置。该设备还包括用于基于该差分信号创建处于第二频率的六相信号的装置，其中第二频率是第一频率的3分频。该设备还包括用于将六相信号转换成处于第二频率的八相信号的装置。该设备还包括用于将八相信号转换成处于第三频率的正交信号的装置，其中第三频率是第一频率的1.5分频。还公开了一种用于对频率进行1.5分频以产生正交信号的计算机程序产品。该计算机程序产品包括其上具有指令的计算机可读介质。这些指令包括用于接收具有第一频率的差分信号的代码。这些指令还包括用于基于该差分信号创建处于第二频率的六相信号的代码，其中第二频率是第一频率的3分频。这些指令还包括用于将六相信号转换成处于第二频率的八相信号的代码。这些指令还包括用于将八相信号转换成处于第三频率的正交信号的装置，其中第三频率是第一频率的1.5分频。附图简沭图1是解说接收机的框图；图2是1.5分频模块的框图；图3是解说1.5分频模块的框图；图4Α是解说输入到精确相旋转电路系统的六相信号(Χ1-Χ6)的相图；图4Β是解说从精确相旋转电路系统输出的八相信号的相图；图5是解说例如用在精确相旋转电路系统中的延迟单元的电路图；图6是解说用于对频率进行1.5分频以产生正交信号的方法的流程图；图7Α是解说第一反馈环路的操作的电路图；图7Β是由第一反馈环路和延迟单元造成的相旋转的图形解说；图8Α是解说第二反馈环路的操作的电路图；图SB是由第二反馈环路和延迟单元造成的相旋转的图形解说；图9Α是解说第二反馈环路的操作的电路图；图9Β是由第三反馈环路和延迟单元造成的相旋转的图形解说；以及图10解说可被包括在电子设备/无线设备内的某些组件。【具体实施方式】用于对频率进行1.5分频的一种可能的方式是使用倍频器继之以分频器(3分频)的架构。如果期望正交信号，则分频器可以在这样的配置中输出正交信号。然而，该配置可能有问题。首先，分频器可能在相对高的频率(例如时钟频率的两倍)操作，这可能在过程中引入不稳定性。第二，为了获得针对倍频器的正交输入，时钟信号可以由RC/CR网络(例如使用缓冲器)进行高通/低通滤波，这可能导致相对高的功耗和不良的信号质量。例如，RC/CR网络可以用于从差分信号中产生正交信号，例如RC部分(实现低通滤波器的电阻性-电容性电路)可以将信号旋转+45度，并且CR部分(实现高通滤波器的电容性-电阻性电路)可以将同一信号旋转-45度。除了相对不良的功耗以外，RC/CR网络尤其可能不适应于宽带信号，且还有其他性能限制。第三，可能由于依赖于过程的高通/低通滤波而造成高相位噪声和不精确的相关系。如本文所使用的，术语“倍频器”是指将信号的频率进行大致2倍频的模块。术语“分频器”可以指对信号的频率进行分频的模块，例如“3分频”模块可以是具有分频比为3的分频器。本系统和方法可以使用分频器(例如3分频)继之以倍频器。分频器可以在较低频率(例如VCO频率)操作，这可以在过程中提供更稳健的功能性。为了正交相生成，可以使用精确相旋转电路系统和方法，其可以保留数字信号质量(以获得良好的相位噪声和残余边带性能)并减小电流消耗。在分频器继之以倍频器(I倍频器和Q倍频器)的架构中，这些倍频器可以使用八个相(分隔45度)来生成四个正交相(分隔90度)。然而，分频器可能仅仅固有地生成六个相(分隔60度)。因此，精确相旋转可以用于生成八个相，这八个相被倍频器用于产生四个正交相。此外，本系统和方法可以用于生成任何分数型分频比，例如2.5,3.5等等。图1是解说接收机102的框图。接收机102可以是被设计用于无线通信的移动设备或基站的一部分，例如超高数据率(SHDR)接收本地振荡器(LO)路径的一部分。接收机102尤其可包括低噪声放大器(LNA) 112、频率合成器104、具有相旋转的1.5分频模块108、和混频器116。LNA112可以从天线120接收无线通信信号。LNA112可将接收到的信号放大到可使用电平，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对频率进行1.5分频以产生正交信号的装置，包括分频器，其接收具有第一频率和两个相的差分输入信号，并且创建处于第二频率的六相信号，其中第二频率是第一频率的3分频；精确相旋转电路系统，其接收所述六相信号并产生八相信号；以及倍频器，其接收所述八相信号并产生正交信号，其中所述正交信号具有第三频率，所述第三频率为第一频率的1.5分频。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.28 US 61/563,958;2012.10.16 US 13/653,0541.一种用于对频率进行1.5分频以产生正交信号的装置，包括 分频器，其接收具有第一频率和两个相的差分输入信号，并且创建处于第二频率的六相信号，其中第二频率是第一频率的3分频； 精确相旋转电路系统，其接收所述六相信号并产生八相信号；以及倍频器，其接收所述八相信号并产生正交信号，其中所述正交信号具有第三频率，所述第三频率为第一频率的1.5分频。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述精确相旋转电路系统包括一个或多个延迟单元，所述延迟单元各自对所述六相信号中的一个或多个相进行旋转。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，每个延迟单元将一个或多个相旋转15度、30度或45度。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所执行的相旋转的量基于至每个延迟单元的控制信号。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制信号是由反馈环路确定的，其中具有高值的控制信号与具有低值的控制信号相比产生更少延迟。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，每个反馈环路包括一个或多个逻辑与门、电阻器和电容器，其中所述电阻器和电容器充当用于所述逻辑与门的输出的低通滤波器。7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述相旋转电路系统包括六个延迟单元，每个延迟单元对所述六相信号中的不同相进行旋转。8.如权利要求2所述的装置，其特征在于，每个延迟单元包括串联配置的P沟道晶体管、η沟道晶体管和η沟道负反馈晶体管，其中在所述负反馈晶体管的栅极处接收的控制信号决定对在所述P沟道晶体管和所述η沟道晶体管的栅极处接收的输入信号的延迟量。9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述P沟道晶体管和η沟道晶体管的漏极耦合在所述延迟单元的输出处，其中所述η沟道晶体管的源极耦合到所述负反馈晶体管的漏极，其中所述负反馈晶体管的源极耦合到地，其中所述P沟道晶体管的源极耦合到直流参考电压。10.一种用于对频率进行1.5分频以产生正交信号的方法，包括 接收具有第一频率的差分信号； 基于所述差分信号创建处于第二频率的六相信号，其中第二频率为第一频率的3分频； 将所述六相信号转换成处于第二频率的八相信号；以及 将所述八相信号转换成处于第三频率的正交信号，其中第三频率是第一频率的1.5分频。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述六相信号转换成八相信号包括:使用包括一个或多个延迟单元的精确相旋转电路系统，所述延迟单元各自对所述六相信号中的一个或多个相进行旋转。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，每个延迟单元将一个或多个相旋转15度、30度或45度。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所执行的相旋转的量基于至每个延迟单元的控制信号。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括由一个或多个反馈环路为每个延迟单元确定控制信号，其中具有高值的控制信号与具有低值的控制信号相比产生更少延迟。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，每个反馈环路包括一个或多个逻辑与门、电阻器和电容器，其中所述电阻器和电容器充当用于所述逻辑与门的输出的低通滤波器。16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述相旋转电路系统包括六个延迟单元，每个延迟单元对所述六相信号中的不同相进行旋转。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·V·里昂，Z·杨，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US